什么是水能
廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;
狹義的水能資源指河流的水能資源。是常規能源,一次能源。狹義的水能是指河流水能.人們目前最易開發和利用的比較成熟的水能也是河流能源。
水能是一種可再生能源,水能或稱為水力發電,是運用水的勢能和動能轉換成電能來發電的方式。以水力發電的工廠稱為水力發電廠,簡稱水電廠,又稱水電站。水能主要用于水力發電,其優點是成本低、可連續再生、無污染。缺點是分布受水文、氣候、地貌等自然條件的限制大。水容易受到污染,也容易被地形,氣候等多方面的因素所影響。
水能的原理
水的落差在重力作用下形成動能,從河流或水庫等高位水源處向低位處引水,利用水的壓力或者流速沖擊水輪機,使之旋轉,從而將水能轉化為機械能,然后再由水輪機帶動發電機旋轉,切割磁力線產生交流電。
而低位水通過水循環的陽光吸收而分布在地球各處,從而恢復高位水源的水分布。
水不僅可以直接被人類利用,它還是能量的載體。太陽能驅動地球上水循環,使之持續進行。地表水的流動是重要的一環,在落差大、流量大的地區,水能資源豐富。隨著礦物燃料的日漸減少,水能是非常重要且前景廣闊的替代資源。世界上水力發電還處于起步階段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運動均可以用來發電。也有部分水能用于灌溉。
水能的優缺點
水能資源最顯著的特點是可再生、無污染。開發水能對江河的綜合治理和綜合利用具有積極作用,對促進國民經濟發展,改善能源消費結構,緩解由于消耗煤炭、石油資源所帶來的環境污染有重要意義,因此世界各國都把開發水能放在能源發展戰略的優先地位。
水能的優點是成本低、可連續再生、無污染。
1.水力是可以再生的能源,能年復一年地循環使用,而煤炭、石油、天然氣都是不可再生能源,逐年開采,剩余的越來越少,甚至完全枯竭。
2.水能用的是不花錢的燃料,發電成本低,積累多,投資回收快,大中型水電站一般3~5年就可收回全部投資。
3.水能沒有污染,是一種干凈的能源。
4.水電站一般都有防洪啟溉、航運、養殖、美化環境、旅游等綜合經濟效益。
5.水電投資跟火電投資差不多,施工工期也并不長,屬于短期近利工程。
6.操作、管理人員少,一般不到火電的三分之一人員就足夠了。
7.運營成本低,效率高。
8.可按需供電。
9.控制洪水泛濫。
10.提供灌溉用水。
11.改善河流航動。
12.有關工程同時改善該地區的交通、電力供應和經濟,特別可以發展旅游業及水產養殖。美國田納西河的綜合發展計劃,是首個大型的水利工程,帶動著整體的經濟發展。
水能的缺點有:水能分布受水文、氣候、地貌等自然條件的限制大。水容易受到污染,也容易被地形,氣候等多方面的因素所影響。
1.生態破壞:大壩以下水流侵蝕加劇,河流的變化及對動植物的影響等。不過,這些負面影響是可預見并減小的。如水庫效應。
2.需筑壩移民等,基礎建設投資大,搬遷任務重。
3.降水季節變化大的地區,少雨季節發電量少甚至停發電。
4.下游肥沃的沖積土減少。
中國水能的現狀
1、資源豐富,但分布不均。中國水能資源西多東少,大部集中于西部和中部。在全國可能開發水能資源中,東部的華東、東北、華北三大區共僅占6.8%,中南5地區占15.5%,西北地區占9.9%,西南地區占67.8%,其中,除西藏外,川、云、貴三省占全國的50.7% 。
2、大型電站比重大,且分布集中。各省(區)單站裝機10兆瓦以上的大型水電站有203座,其裝機容量和年發電量占總數的80%左右;而且,70%以上的大型電站集中分布在西南四省。
3、資源的開發和研究程度較低。目前已開發資源約為15%左右。
4、中國氣候受季風影響,降水和徑流在年內分配不均,夏秋季4~5個月的徑流量占全年的60~70%,冬季徑流量很少,因而水電站的季節性電能較多。為了有效利用水能資源和較好地滿足用電要求,最好建水庫調節徑流。
5、中國地少人多,建水庫往往受淹沒損失的限制,而在深山峽谷河流中建水庫,雖可減少淹沒損失,但需建高壩,工程較艱巨。
6、中國大部分河流,特別是中下游,往往有防洪、灌溉、航運、供水、水產、旅游等綜合利用要求。在水能開發時需要全部規劃,使整個國民經濟得到最大的綜合經濟效益和社會效益。

首頁
科普動態